WO2013174755A1 - Gripping device for a thermoplastic component - Google Patents

Gripping device for a thermoplastic component Download PDF

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    • B66C1/0287—Other shapes, e.g. triangular or oval

Definitions

  • Thermoplastic components that are heated in an oven and a
  • Forming tool to be maintained in certain cases, even during transport maintain their temperature. This is true
  • thermoplastic composite components which are made of fiber composites, such as glass and carbon fibers. These components cool rapidly and must therefore be held at consolidation temperature to keep them in one
  • the invention proposes a gripping device for a thermoplastic component, in particular for a thermoplastic composite component, which is characterized in that it comprises a hood enclosing the housing enclosing housing which is adapted to the shape of the component and with a heating device for the component is equipped.
  • the housing shields the component to the outside and encloses it to one side, so that only a little heat can radiate.
  • the heater in the housing ensures the temperature of the component or this can even heat.
  • the shape of the housing adapted to the component ensures that the heating of the component
  • the heater may preferably have a plurality of infrared emitters. These radiators heat the component without contact and can be distributed uniformly over the inner surface of the housing. Additionally or alternatively, the heating device may have a plurality of hot air nozzles, which also allow contactless heating.
  • the heating device may preferably be controllable in dependence on the temperature of the component.
  • Thermosensors for detecting the temperature of the component has. With these sensors, the component temperature is contactless and precisely detectable.
  • the gripping device may have a vacuum device for holding the component in the housing.
  • needles could be used to hold the component, their puncture holes in the component close again after the placement of the component due to its soft consistency.
  • a vacuum device may preferably have a plurality of suction bars of a heat-resistant material.
  • heat-resistant material keeps out the temperature of the component and is not destroyed by the I-radiation.
  • the vacuum device can have several vacuum circuits, which are independent of each other and can be constantly checked electronically.
  • the component picked up by the gripping device tends to stick to the suction bars. It is therefore advantageous if the
  • Gripping device has a compressed air device for releasing the component from the housing. With this compressed air device, a blow-off pulse can be triggered to deposit the component, which is effective on all suction bars.
  • the housing is double-walled and the space between the
  • Gap between the housing walls can preferably be cooled by means of fans, the air from outside in the
  • the gripping device when the gripping device is arranged between a furnace and a pressing tool, it is further advantageous if the
  • Suction bar via cylinder on the component can be delivered.
  • differences in the dimensions of the component can be compensated, which arise due to the heating of the component in the oven.
  • the gripping device can be moved in different ways. Preferably, however, it is arranged on a articulated arm robot, with the help of an exact recording and placing of the component
  • Fig. 1 is a perspective view of the gripping device
  • Fig. 2 is a schematic cross section through a
  • the gripping device 10 from FIG. 1 has a housing 11, which here has a U-shaped basic shape and is hood-shaped, so that it can be slipped over a correspondingly shaped component 13 (FIG. 2).
  • the housing 11 can be connected via an adapter 12 to an articulated-arm robot 14 (FIG. 2) and can be moved by it.
  • Fig. 2 illustrates in a schematic cross section the internal structure of a further gripping device 20, wherein the gripping device 10 of Fig. 1 may be constructed similarly.
  • Gripping device 20 has a plurality of suction bars 22 which are connectable to a vacuum generator not shown here. With their help, the component 13 can be received in the interior of the housing and can be moved with the robot 14, for example, to a mold 23 and placed on the mold 23. In order for the temperature of the component 13 to be maintained during movement by the gripping device 20, a plurality of infrared radiators 24 are also provided inside the housing
  • the housing 21 may be double-walled and the space between the

Abstract

A gripping device for a thermoplastic component (13), in particular for a thermoplastic composite component, is characterized in that it has a housing (11, 21) which encloses the component (13) in a shroud‑like manner, is adapted to the shape of the component (13) and is provided with a heating device (24) for the component (13).

Description

Greifeinrichtunq für ein thermoplastisches Bauteil  Gripping device for a thermoplastic component
B e s c h r e i b u n g : Description :
Thermoplastische Bauteile, die in einem Ofen erwärmt und einem Thermoplastic components that are heated in an oven and a
Formwerkzeug zugeführt werden, müssen in bestimmten Fällen auch während des Transports ihre Temperatur beibehalten. Dies trifft Forming tool to be maintained in certain cases, even during transport maintain their temperature. This is true
insbesondere auf dünnwandige thermoplastische Verbundbauteile zu, die aus Faserverbundwerkstoffen, beispielsweise aus Glas- und Kohlefasern gefertigt sind. Diese Bauteile kühlen rasch ab und müssen daher auf Konsolidierungstemperatur gehalten werden, um sie in einem in particular to thin-walled thermoplastic composite components, which are made of fiber composites, such as glass and carbon fibers. These components cool rapidly and must therefore be held at consolidation temperature to keep them in one
Presswerkzeug verformen zu können. Mit herkömmlichen Greifern lassen sich diese Bauteile daher nicht von einem Ofen zu einem Presswerkzeug transportieren. To be able to deform the pressing tool. With conventional grippers, these components can therefore not be transported from a furnace to a pressing tool.
Zur Abhilfe dieses Problems schlägt die Erfindung eine Greifeinrichtung für ein thermoplastisches Bauteil, insbesondere für ein thermoplastisches Verbundbauteil, vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein das Bauteil haubenförmig umschließendes Gehäuse aufweist, das der Form des Bauteils angepasst ist und das mit einer Heizeinrichtung für das Bauteil ausgestattet ist. Das Gehäuse schirmt das Bauteil nach außen ab und umschließt es bis auf eine Seite, sodass nur wenig Wärme abstrahlen kann. Die Heizeinrichtung im Gehäuse sorgt für den Temperaturerhalt des Bauteils oder kann dieses sogar noch zusätzlich erwärmen. Die dem Bauteil angepasste Form des Gehäuses gewährleistet dabei, dass die Erwärmung des Bauteils To remedy this problem, the invention proposes a gripping device for a thermoplastic component, in particular for a thermoplastic composite component, which is characterized in that it comprises a hood enclosing the housing enclosing housing which is adapted to the shape of the component and with a heating device for the component is equipped. The housing shields the component to the outside and encloses it to one side, so that only a little heat can radiate. The heater in the housing ensures the temperature of the component or this can even heat. The shape of the housing adapted to the component ensures that the heating of the component
gleichmäßig über seine gesamte Oberfläche erfolgt. evenly over its entire surface.
Die Heizeinrichtung kann dabei vorzugsweise mehrere Infrarot-Strahler aufweisen. Diese Strahler erwärmen das Bauteil berührungslos und können gleichmäßig über die Innenoberfläche des Gehäuses verteilt angeordnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Heizeinrichtung mehrere Heißluftdüsen aufweisen, die ebenfalls eine berührungslose Erwärmung ermöglichen. The heater may preferably have a plurality of infrared emitters. These radiators heat the component without contact and can be distributed uniformly over the inner surface of the housing. Additionally or alternatively, the heating device may have a plurality of hot air nozzles, which also allow contactless heating.
Um sowohl ein Auskühlen als auch ein Überhitzen des Bauteils zu vermeiden, während es von der Greifeinrichtung bewegt wird, kann die Heizeinrichtung vorzugsweise in Abhängigkeit von der Temperatur des Bauteils regelbar sein. In order to avoid both cooling and overheating of the component while it is being moved by the gripping device, the heating device may preferably be controllable in dependence on the temperature of the component.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Greifeinrichtung optische It is advantageous if the gripping device optical
Thermosensoren zur Erfassung der Temperatur des Bauteils aufweist. Mit diesen Sensoren ist die Bauteiltemperatur berührungslos und präzise erfassbar. Thermosensors for detecting the temperature of the component has. With these sensors, the component temperature is contactless and precisely detectable.
Da thermoplastische Bauteile im erwärmten Zustand weich sind, ist es außerdem wichtig, sie beim Halten im Greifer möglichst wenig mechanisch zu belasten. Vorteilhafterweise kann daher die Greifeinrichtung eine Vakuumeinrichtung zum Halten des Bauteils im Gehäuse aufweisen. Since thermoplastic components are soft in the heated state, it is also important to minimize mechanical stress when holding them in the gripper. Advantageously, therefore, the gripping device may have a vacuum device for holding the component in the housing.
Alternativ könnten Nadeln zum Halten des Bauteils verwendet werden, deren Einstichslöcher im Bauteil sich nach dem Ablegen des Bauteils aufgrund dessen weicher Konsistenz wieder schließen. Alternatively, needles could be used to hold the component, their puncture holes in the component close again after the placement of the component due to its soft consistency.
Wird eine Vakuumeinrichtung verwendet, so kann diese vorzugsweise mehrere Saugbalken aus einem hitzebeständigen Material aufweisen. If a vacuum device is used, it may preferably have a plurality of suction bars of a heat-resistant material.
Diese Saugbalken sind gleichmäßig über die Innenseite des Gehäuses verteilbar und können daher das Bauteil sicher erfassen. Das These suction bars are evenly distributed over the inside of the housing and therefore can safely grasp the component. The
hitzebeständige Material hält die Temperatur des Bauteils aus und wird durch die I -Strahlung nicht zerstört. heat-resistant material keeps out the temperature of the component and is not destroyed by the I-radiation.
An der offenen Seite des glockenförmigen Gehäuses kann außerdem ein vor- und zurückziehbares dünnes Ablageblech zur zusätzlichen On the open side of the bell-shaped housing can also be a forward and zurückziehbares thin shelf for additional
Unterstützung des gegriffenen Bauteils, insbesondere einer am Bauteil ausgebildeten Krempe, angeordnet werden. Support of the gripped component, in particular a component formed on the brim, are arranged.
Um bei eventuellen Leckagen im Vakuumsystem das Bauteil nicht zu verlieren, kann die Vakuumeinrichtung mehrere Vakuumkreise aufweisen, die voneinander unabhängig sind und ständig elektronisch überprüft werden können. In order not to lose the component in case of any leaks in the vacuum system, the vacuum device can have several vacuum circuits, which are independent of each other and can be constantly checked electronically.
Das von der Greifeinrichtung aufgenommene Bauteil hat die Tendenz, mit den Saugbalken zu verkleben. Es ist daher von Vorteil, wenn die The component picked up by the gripping device tends to stick to the suction bars. It is therefore advantageous if the
Greifeinrichtung eine Drucklufteinrichtung zum Lösen des Bauteils aus dem Gehäuse aufweist. Mit dieser Drucklufteinrichtung kann zum Ablegen des Bauteils ein Abblasimpuls ausgelöst werden, der an allen Saugbalken wirksam ist. Gripping device has a compressed air device for releasing the component from the housing. With this compressed air device, a blow-off pulse can be triggered to deposit the component, which is effective on all suction bars.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Greifeinrichtung ist das Gehäuse doppelwandig ausgebildet ist und der Zwischenraum zwischen den In a preferred embodiment of the gripping device, the housing is double-walled and the space between the
Gehäusewänden gekühlt. Dadurch können Verletzungen durch Kontakt mit der Außenseite des Gehäuses vermieden werden. Auch Beschädigungen durch Hitzeeinwirkung von anderen Teilen der Greifeinrichtung, Housing walls cooled. This can cause injury through contact with the outside of the housing can be avoided. Damage due to heat from other parts of the gripping device,
insbesondere von Kabeln lassen sich dadurch vermeiden. Der in particular of cables can be avoided thereby. Of the
Zwischenraum zwischen den Gehäusewandungen kann vorzugsweise mit Hilfe von Ventilatoren gekühlt werden, die Luft von außen in den Gap between the housing walls can preferably be cooled by means of fans, the air from outside in the
Zwischenraum blasen und warme Luft aus dem Zwischenraum nach außen fördern. Blow gap and promote warm air from the gap to the outside.
Insbesondere, wenn die Greifeinrichtung zwischen einem Ofen und einem Presswerkzeug angeordnet ist, ist es weiter von Vorteil, wenn die In particular, when the gripping device is arranged between a furnace and a pressing tool, it is further advantageous if the
Saugbalken über Zylinder auf das Bauteil zustellbar sind. Dadurch können Unterschiede in den Dimensionen des Bauteils ausgeglichen werden, die durch die Erwärmung des Bauteils im Ofen entstehen. Suction bar via cylinder on the component can be delivered. As a result, differences in the dimensions of the component can be compensated, which arise due to the heating of the component in the oven.
Die Greifeinrichtung kann auf unterschiedliche Weise bewegt werden. Bevorzugt ist sie jedoch an einem Knickarm-Roboter angeordnet, mit dessen Hilfe ein exaktes Aufnehmen und Ablegen des Bauteils The gripping device can be moved in different ways. Preferably, however, it is arranged on a articulated arm robot, with the help of an exact recording and placing of the component
durchführbar ist. is feasible.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Hereinafter, a preferred embodiment of a
Greifeinrichtung mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Gripping device with reference to the drawing described in more detail.
Es zeigen : Show it :
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Greifeinrichtung; Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine Fig. 1 is a perspective view of the gripping device; Fig. 2 is a schematic cross section through a
Greifeinrichtung mit aufgenommenem Bauteil  Gripping device with recorded component
Die Greifeinrichtung 10 aus Fig. 1 weist ein Gehäuse 11 auf, das hier eine U-förmige Grundform aufweist und haubenförmig ausgebildet ist, sodass es über ein entsprechend geformtes Bauteil 13 (Fig. 2) gestülpt werden kann. Das Gehäuse 11 ist über einen Adapter 12 mit einem Knickarm- Roboter 14 (Fig. 2) verbindbar und durch diesen bewegbar. The gripping device 10 from FIG. 1 has a housing 11, which here has a U-shaped basic shape and is hood-shaped, so that it can be slipped over a correspondingly shaped component 13 (FIG. 2). The housing 11 can be connected via an adapter 12 to an articulated-arm robot 14 (FIG. 2) and can be moved by it.
Fig. 2 verdeutlicht in einem schematischen Querschnitt den inneren Aufbau einer weiteren Greifeinrichtung 20, wobei die Greifeinrichtung 10 aus Fig. 1 ähnlich aufgebaut sein kann. Das Gehäuse 21 der Fig. 2 illustrates in a schematic cross section the internal structure of a further gripping device 20, wherein the gripping device 10 of Fig. 1 may be constructed similarly. The housing 21 of
Greifeinrichtung 20 weist mehrere Saugbalken 22 auf, die an einen hier nicht näher dargestellten Vakuumerzeuger anschließbar sind. Mit ihrer Hilfe ist das Bauteil 13 im Inneren des Gehäuses aufnehmbar und kann mit dem Roboter 14 beispielsweise zu einer Werkzeugform 23 bewegt und auf der Form 23 abgelegt werden. Damit die Temperatur des Bauteils 13 während der Bewegung durch die Greifeinrichtung 20 erhalten bleibt, sind im Inneren des Gehäuses zudem mehrere Infrarot-Strahler 24 Gripping device 20 has a plurality of suction bars 22 which are connectable to a vacuum generator not shown here. With their help, the component 13 can be received in the interior of the housing and can be moved with the robot 14, for example, to a mold 23 and placed on the mold 23. In order for the temperature of the component 13 to be maintained during movement by the gripping device 20, a plurality of infrared radiators 24 are also provided inside the housing
angeordnet. Zum Ablegen des Bauteils 13 auf der Form 23 kann durch die Saugbalken 22 Druckluft geblasen werden, um eventuelle Anhaftungen des Bauteils 13 an den Balken 22 zu lösen. Das Gehäuse 21 kann doppelwandig ausgebildet und der Zwischenraum zwischen den arranged. To deposit the component 13 on the mold 23, compressed air can be blown through the suction bars 22 in order to release possible adhesion of the component 13 to the bar 22. The housing 21 may be double-walled and the space between the
Wandungen gekühlt sein. Walls to be cooled.

Claims

P a t e ra t a n s p r ü c h e ;  P a ra t a n s p r e c h e;
Greifeinrichtung für ein thermoplastisches Bauteil, (13) Gripping device for a thermoplastic component, (13)
insbesondere für ein thermoplastisches Verbundbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein das Bauteil ( 13) haubenförmig umschließendes Gehäuse (11, 21) aufweist, das der Form des Bauteils (13) angepasst ist und das mit einer Heizeinrichtung (24) für das Bauteil (13) ausgestattet ist. in particular for a thermoplastic composite component, characterized in that it comprises a housing (11, 21) enclosing the component in a hood-shaped manner, which is adapted to the shape of the component (13) and which is provided with a heating device (24) for the component (13 ) Is provided.
Greifeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung mehrere Infrarot-Strahler (24) aufweist. Gripping device according to claim 1, characterized in that the heating device has a plurality of infrared radiators (24).
Greifeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung mehrere Heißluftdüsen aufweist. Gripping device according to claim 1 or 2, characterized in that the heating device has a plurality of hot air nozzles.
Greifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur des Bauteils (13) regelbar ist. Gripping device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device is controllable in dependence on the temperature of the component (13).
Greifeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie optische Thermosensoren zur Erfassung der Temperatur des Bauteils (13) aufweist. Gripping device according to claim 4, characterized in that it comprises optical thermal sensors for detecting the temperature of the component (13).
Greifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vakuumeinrichtung zum Halten des Bauteils (13) im Gehäuse (11, 21) aufweist. Gripping device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a vacuum device for holding the component (13) in the housing (11, 21).
7. Greifeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumeinrichtung mehrere Saugbalken (22) aus einem hitzebeständigen Material aufweist. 7. Gripping device according to claim 6, characterized in that the vacuum device comprises a plurality of suction bars (22) made of a heat-resistant material.
8. Greifeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugbalken (22) über Zylinder auf das Bauteil (23) zustellbar sind. 8. gripping device according to claim 7, characterized in that the suction bar (22) via cylinder on the component (23) are deliverable.
9. Greifeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch 9. Gripping device according to one of claims 6 to 8, characterized
gekennzeichnet, dass die Vakuumeinrichtung mehrere  characterized in that the vacuum device more
Vakuumkreise aufweist.  Has vacuum circuits.
10. Greifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. Gripping device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Drucklufteinrichtung zum Lösen des Bauteils ( 13) aus dem Gehäuse (11, 21) aufweist.  characterized in that it comprises a compressed air device for releasing the component (13) from the housing (11, 21).
11. Greifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 11. Gripping device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11, 21) doppelwandig ausgebildet ist und der Zwischenraum zwischen den  characterized in that the housing (11, 21) is double-walled and the space between the
Gehäusewänden gekühlt ist.  Housing walls is cooled.
12. Greifeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 12. Gripping device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass sie an einem Knickarm-Roboter (14) angeordnet ist.  characterized in that it is arranged on a articulated arm robot (14).
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